Kemijske vezi: definicija in vrste (kovalentne, ionske)

Kemijske vezi povezujejo atome. Vezani atomi ostanejo skupaj, če se na vez ne prenese potrebna količina energije. Kemijska vez je posledica elektrostatične privlačnosti med delci z različnimi naboji — predvsem med negativno nabitimi elektroni in pozitivno nabitimi jedri atomov — in je temelj za nastanek molekulah, kristalih, kovinah in dvoatomnih plinih so.

Kako nastanejo vezi

Na splošno je močna kemijska vez posledica izmenjave ali prenosa elektronov med sodelujočimi atomi. Pri nekaterih vrstah vezi atomi delijo pare elektronov; pri drugih atomi prenesejo elektrone in nastanejo nasprotno nabijene ioni, ki se privlačijo. Energija, potrebna za razbitje vezi (razvezava), je različna za različne vrste vezi in določa stabilnost spojine.

Vrste kemičnih vezi

• Kovalentna vez: Kovalentnevezi nastanejo, ko si atomi delijo enega ali več parov elektronov. Deljenje elektronov omogoča, da imajo atomi v skupni rabi elektronsko porazdelitev, ki je pogosto bližje stabilni konfiguraciji (npr. oktetni pravilnosti). Kovalentne vezi so lahko polarne (če atoma delita elektronski par neenakomerno) ali nepolarne (enakomerno deljenje). Primer: molekula vode (H2O) ima polarne kovalentne vezi, molekula kisika (O2) ima dvojno kovalentno vez.
• Ionska vez: Ionska vez je privlačnost med nasprotno nabitimi ioni. Nastane, ko en atom (običajno metal) izgubi elektron in postane kation, drug atom (običajno nemetalo) pa prejme elektron in postane anion. Ionske spojine pogosto tvorijo kristalne rešetke in imajo visoke tališča ter vodotopnost odvisno od vezi; primer: NaCl (kuhinjska sol).
• Koordinacijska (dativna) vez: posebna oblika kovalentne vezi, kjer oba elektrona v deljenem paru prispeva en atom. Pogosto se pojavi pri kompleksih kovin z ligandi.
• Metalna vez: v kovinah so zunanji elektroni delokalizirani in se obnašajo kot "elektronski oblak", ki povezuje pozitivne kovinske ione. To daje kovinam lastnosti, kot so prevodnost električne energije, duktilnost in sijaj.
• Šibkejše interakcije: vodikova vez, disperzijske (van der Waalsove) sile in dipol-dipol interakcije niso "polne" kemijske vezi v istem smislu kot zgoraj, vendar pomembno vplivajo na lastnosti snovi (npr. bioloških molekul, fizikalne lastnosti tekočin itd.).

Prikaz vezi v strukturah in pravila

Kemiki kemijske vezi običajno opisujejo s številom elektronov, ki jih ima vsak atom na sebi. V Lewisovih (elektronskih) strukturah so elektroni narisani kot pike ali pare pik okoli simbola atoma, tako da si atomske lupine prizadevajo doseči stabilnejšo konfiguracijo (pogosto do osem elektronov — oktet). Če elektroni tvorijo kemijsko vez, se med dvema elektronoma nariše črta, vsak par elektronov pa predstavlja eno vez. Število ustvarjenih vezi povečuje število črt: enojna, dvojne ali trojne.

Lastnosti vezi

• Dolžina vezi: razdalja med jedrima vezanih atomov; krajše vezi so običajno močnejše.
• Energija vezi: energija, potrebna za prekinitev vezi; povezana je s stabilnostjo molekule.
• Polarnost vezi: razlikovanje elektronegativnosti atomov vodi do razlike v porazdelitvi naboja znotraj vezi (polarne vs. nepolarne vezi).

Razumevanje kemičnih vezi omogoča napovedovanje lastnosti snovi, reakcijske sposobnosti in izgradnjo molekul v kemiji, biologiji in materialnih znanostih. Primeri enostavnih vezi: H–H v molekuli vodika (ena vez), O=O v kisiku (dvojna vez), N≡N v dušiku (trojna vez), Na+ in Cl− v ionski kristalni mreži.

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je kemijska vez?

V: Kaj se zgodi z atomi, ki so med seboj povezani?

V: Kaj je značilno za močno kemijsko vez?

V: Katere so vrste kemijskih vezi?

V: Kako nastanejo kovalentne vezi?

V: Kaj je ionska vez?

V: Kako kemiki običajno opisujejo kemijske vezi?

Išči po črki